煤氣化工藝的選擇實踐與分析　

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1、煤氣化工藝的選擇實踐與分析　　摘要：煤氣化技術發(fā)展的重點根據煤種性質及其他因素不同而有所不同，煤氣化工藝的選擇應堅持因煤制宜的原則。作者對寧東煤化工基地各項目所采用的Texaco(GE)、GSP、四噴嘴對置式三種氣化工藝方案做了較為詳細的對比分析，對煤化工項目建設的健康發(fā)展提供了參考和借鑒?！￡P鍵詞：煤氣化技術；化工合成；煤炭轉化　　　煤氣化是指在一定的溫度和壓力等條件下，將經過適當處理的原料煤轉化為具有多種用途的氣態(tài)產物的工藝過程。按照氣化過程中是否加入氣化劑，或加入氣化劑量的多少，以及煤種可燃成分轉化為煤氣的程度，將煤氣化分為部

2、分氣化和完全氣化兩大類。通常所說的煤氣化是指煤的完全氣化。　　現(xiàn)代煤化工技術主要包括煤炭焦化，煤炭直接液化及煤氣化間接化工合成等。由于煤炭焦化和煤炭直接液化均對所用原料煤有比較合格的要求，而且目標產品品種也比較單調，因此他們的產業(yè)發(fā)展在很大程度上要受到原料煤源、煤質以及產品市場需求的制約。而煤氣化間接化工合成是將煤炭現(xiàn)轉化成合成氣再進行化工合成，合成不同的目的產物。煤氣化對原料煤種和煤質的適應性都要廣泛得多，化工合成的目標產品也可以通過改變工藝條件而實現(xiàn)多樣化，因而間接化工合成的煤化工技術具有更加廣闊的發(fā)展前景?！　　〗鼛啄陙?，人們

3、對于煤氣化間接化工合成的技術發(fā)展和產業(yè)方向議論頗多，雖然大家對該技術總體發(fā)展方向的認識基本上是一致的，但在對一些具體問題的看法上還存在爭議，甚至在個別問題上還存在分歧。本文將針對煤氣化技術的發(fā)展，結合寧東煤化工基地對化工合成用煤氣化工藝實踐談一些看法，與大家共同探討?！　　?煤氣化技術發(fā)展的狀況　　目前，從應用的煤氣化工藝技術類型及煤氣發(fā)生爐使用數量分析，我國是世界上煤氣化技術應用的第一大國。在我國應用的煤氣化工藝爐型種，傳統(tǒng)的常壓移動床煤氣發(fā)生爐占絕大多數，而先進的大型加壓煤氣化工藝則處于發(fā)展階段。引進、消化、吸收國際先進的大型煤

4、氣化技術是寧東煤化工基地各項目建設之首要任務?！?化工合成對原料氣的要求　煤氣化是將固態(tài)的煤炭轉變?yōu)闅鈶B(tài)產物的工藝過程。通常情況下，煤氣很少作為終端產品（用作燃料氣）適用，往往需要進行后續(xù)加工才能得到目標產品。因此嚴格地講，煤氣化本身只是一種煤炭轉化技術，只有當它與后續(xù)加工技術結合起來，才能構成完整的煤化工技術。可見，煤氣化是煤化工技術的“龍頭”?！　　』ず铣桑侵敢悦簹饣饶茉崔D化技術生產的氣態(tài)產物為原料，在一定的溫度、壓力及專用催化劑等條件下，生產一系列合成產品的工藝過程。常用的化工合成工藝主要包括合成氨、合成甲醇、二甲醚、煤

5、基烯烴、合成油品以及合成其他人聊和化學品等。不同化工合成工藝的根本區(qū)別主要在于專用催化劑性能的差別、合成反應溫度與壓力的變化以及所用合成反應器結構形式的不同等?！〔煌幕ず铣晒に嚿a出的目標是不同的，不同的化工合成工藝對原料氣的質量要求也有所不同。然而，有些操作條件具有共性，如各種化工合成工藝幾乎都在加壓條件下運行，因而對原料氣輸入均有一定的壓力要求，需要采用加壓氣化工藝；各種化工合成工藝所用原料氣的有效成分主要是H2和CO（合成氨原料氣的有效成分為H2和N2），因而要求原料氣中的N2及其他氣體含量應盡可能低，需要采用純氧(或富氧

6、)氣化工藝；各種化工合成工藝所用的催化劑幾乎都對原料氣中的雜質或者有害氣體含量有嚴格要求，因而對原料氣均有一定的凈化要求等。　　　3各種煤氣化工藝的特點　　到目前為止，已經實現(xiàn)商業(yè)化應用的煤氣化工藝有數十種之多，我國就已經應用了十余種。根據新型化工合成技術對所用的原料氣的質量要求，有些煤氣化工藝顯然不適合或不再適合用于生產化工合成原料氣?！∶恳环N煤氣化工藝技術，在原料煤的適應性上都有其獨特的優(yōu)勢，也有一定的局限性，特別是對原料煤的質量指標都有一定的限制。簡言之，從來沒有、也不可能會有對原料煤無任何特殊質量要求的“萬能”煤氣化工藝。　

7、通過表2可以清楚了解目前常見煤氣化工藝技術先進程度及大型化情況。因此，煤氣化工藝的選擇是一項必不可少、非常關鍵的工程項目前期技術準備工作?！?寧東煤田煤質特征及成漿性　　　4.1寧東煤田煤質特征　　寧東煤田煤炭資源豐富，煤田勘探面積為3500平方公里，已探明地質儲量愈300億噸，煤種主要為長焰不粘結煤，以其特低灰、低硫、特低磷和較高發(fā)熱量的特性被環(huán)保部門認定為環(huán)保潔凈煤推廣使用，是良好的動力和化工原料用煤?！?.2寧東煤田煤質成漿性　　西北化工研究院進行了寧東煤水煤漿加壓氣化制合成原料氣的實驗室煤種評價工作。評價結論是神華寧煤的磁窯

8、堡二礦煤，靈新綜合樣及二者混配后，均適合作為水煤漿加壓氣化的原料煤種。但水煤漿濃度略低一點?！　?煤氣化工藝選擇的原則　　在進行煤氣化間接化工合成的煤化工項目方案設計師，煤氣化工藝選擇是一項首先必須做好的技術準備工作。而在選擇煤氣化工